旋轉(zhuǎn)式層流等離子體廢物焚燒爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢物處理設(shè)備，特別指一種旋轉(zhuǎn)式層流等離子體廢物焚燒爐。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程，城市垃圾產(chǎn)量正以驚人的速度增長(zhǎng)，很多城市都已出現(xiàn)“垃圾圍城”現(xiàn)象，我國(guó)城市垃圾的堆存量已達(dá)到70億噸，約占地5億平方米，直接造成我國(guó)每年約300億元的經(jīng)濟(jì)損失。目前主要應(yīng)用的處理方式是填埋，該方法不僅占用人量土地，而且容易對(duì)地下水和環(huán)境造成二次污染，被公認(rèn)為是垃圾處理的最后選擇。
[0003]相比之下，等離子體廢物焚燒技術(shù)擁有高的減容比，并且可以實(shí)現(xiàn)能量的回收利用，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化，是最具發(fā)展前景的垃圾處理技術(shù)。然而，傳統(tǒng)的等離子體廢物焚燒技術(shù)利用湍流電弧等離子體對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒，湍流電弧等離子體束的電弧核心溫度僅有7000°C，且電弧軸向溫度梯度大，射束短，參數(shù)穩(wěn)定性差，導(dǎo)致其對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒時(shí)表現(xiàn)出很大不足:首先，燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生毒性極大的二噁英，尾氣和廢渣都需進(jìn)行二次處理來(lái)除去二噁英等毒物，成本高；其二，能耗高，耗電可達(dá)其產(chǎn)生電能的30% _45%，導(dǎo)致其不具備商業(yè)運(yùn)行的價(jià)值；其三，燃燒效率不高，為達(dá)到徹底的焚燒效果，往往需增加初級(jí)燃燒和尾氣精煉等環(huán)節(jié)，導(dǎo)致燃燒爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大；其四，弧電壓穩(wěn)定性差，射流能量易波動(dòng)，連續(xù)工作性差。因此，對(duì)等離子體廢物焚燒技術(shù)進(jìn)行革新，找到一種有效、環(huán)保的新型等離子體廢物氣化技術(shù)勢(shì)在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種旋轉(zhuǎn)式層流等離子體廢物焚燒爐，可以對(duì)廢物進(jìn)行有效的高溫?zé)峤?，生成合成氣和無(wú)機(jī)熔融體，并且不產(chǎn)生有毒物質(zhì)，如二噁英等。該焚燒爐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，處理效率和能量利用率高，運(yùn)行穩(wěn)定，能耗低，綠色環(huán)保的特點(diǎn)，尤其適合大型艦艇或機(jī)動(dòng)車(chē)等移動(dòng)設(shè)備上的垃圾處理。
[0005]本方案的實(shí)現(xiàn)方法如下:
[0006]提供一種旋轉(zhuǎn)式層流等離子體廢物焚燒爐，包括爐體、爐蓋、爐座、尾氣處理裝置和動(dòng)力輸入裝置，爐體置于爐座之上，且下半部爐體位于爐座中，爐體內(nèi)側(cè)相繼為耐火材料層與保溫隔熱層，且側(cè)面上部設(shè)有進(jìn)料門(mén)，爐蓋中央設(shè)有伸入爐體內(nèi)部的等離子發(fā)射裝置，該裝置通過(guò)支架固定于爐座之上，對(duì)廢物進(jìn)行氣化時(shí)爐體可圍繞自身軸線進(jìn)行360度無(wú)限制旋轉(zhuǎn)，與等離子電弧產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，爐體底部設(shè)有爐排，爐排為耐火材料制成且上有熔融體排出孔，爐排下為熔融體排出通道。
[0007]所述焚燒爐的爐底為圓錐面，在豎直面內(nèi)，錐面與水平面成20度夾角，便于廢物落入等離子電弧區(qū)。
[0008]所述焚燒爐爐底錐面底端尖角處為平滑的圓弧，便于等離子電弧匯聚。
[0009]所述焚燒爐包括由爐蓋中央伸入爐體內(nèi)部的等離子發(fā)射裝置，該裝置含有二個(gè)等離子發(fā)射器，位置緊貼爐壁，均勻分布于爐體的三個(gè)方向，在水平面內(nèi)互成120度夾角。
[0010]所述焚燒爐包括等離子發(fā)射器，在豎直面內(nèi)與水平面成20度夾角，與爐底錐面平行，確保其產(chǎn)生的等離子電弧沿著爐底錐面方向緊貼爐底。
[0011]所述焚燒爐包括等離子發(fā)射裝置，其中固定等離子發(fā)射器的連桿在其側(cè)面上設(shè)有尖角，尖角方向與爐體旋轉(zhuǎn)方向相反，減小廢物與等離子發(fā)射器進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力。
[0012]所述焚燒爐的等離子發(fā)射裝置內(nèi)部中空，且表面設(shè)有氣孔，同時(shí)作為尾氣排出通道，與尾氣處理裝置相連，尾氣處理裝置包括靜電除塵器與換熱器。
[0013]所述焚燒爐的爐壁內(nèi)側(cè)設(shè)有橫桿，在爐體旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)廢物旋轉(zhuǎn)。
[0014]所述焚燒爐的爐體外側(cè)設(shè)有水平環(huán)形軌道,插入爐座內(nèi)側(cè)的凹槽中，爐座內(nèi)側(cè)凹槽上方設(shè)有電機(jī)，通過(guò)齒輪與軌道相連，為爐體旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。
[0015]所述焚燒爐爐體底部與爐座之間的間隙處設(shè)有滾輪，確保爐體旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
[0016]所述焚燒爐爐體右側(cè)為支架，支架固定于爐座之上，實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子發(fā)射裝置等結(jié)構(gòu)固定的同時(shí)，連接動(dòng)力輸入裝置，動(dòng)力輸入裝置包括氮?dú)夤夼c電源箱。
[0017]所述焚燒爐采用層流等離子體對(duì)廢物進(jìn)行氣化處理，核心溫度可達(dá)2000(TC，且軸向溫度梯度小，可以將有害物質(zhì)徹底分解，完全轉(zhuǎn)化成合成氣和無(wú)機(jī)熔融體。
[0018]通過(guò)采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0019]1、對(duì)廢物進(jìn)行氣化時(shí)，爐體圍繞自身軸線進(jìn)行360度無(wú)限制旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)廢物與等離子電弧產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以便對(duì)廢物進(jìn)行無(wú)死角氣化，且隨著氣化的進(jìn)行，廢物逐漸落入等離子電弧區(qū)，實(shí)現(xiàn)了垃圾的完全燃盡，能量利用率及處理效率高。
[0020]2、采用層流等離子電弧技術(shù)對(duì)垃圾進(jìn)行氣化處理，憑借其高溫與高的能量密度，僅一次焚燒便可將廢物完全轉(zhuǎn)化成合成氣與無(wú)機(jī)熔融體，無(wú)需初級(jí)燃燒或尾氣精煉等環(huán)節(jié)，設(shè)備簡(jiǎn)單，耗電少。
[0021]3、電弧的核心溫度達(dá)20000°C，可將有害物質(zhì)徹底分解，廢物氣化過(guò)程中不產(chǎn)生二噁英等毒物，生成的尾氣和無(wú)機(jī)熔融體無(wú)需二次處理，成本低。
[0022]4、使用氮?dú)獾入x子體對(duì)廢物進(jìn)行氣化，確保廢物中的金屬不被養(yǎng)化，有毒的的6價(jià)鉻被還原成無(wú)毒的3價(jià)鉻。
[0023]5、碳排放量幾乎為負(fù)值，與其他廢物處理方式相比，碳排放量低，綠色環(huán)保。
[0024]6、尾氣主要成為合成氣，使用靜電除塵器和換熱器對(duì)尾氣進(jìn)行處理，除去其中的雜質(zhì)，并利用余熱，生產(chǎn)清潔的燃?xì)?，可用于發(fā)電等用途。
[0025]7、使用靜電除塵技術(shù)，保證除塵效果的同時(shí)，確保了尾氣的干燥，不會(huì)在換熱過(guò)程中產(chǎn)生冷凝水，防止了硫酸等腐蝕性物質(zhì)的產(chǎn)生。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式層流等離子體廢物焚燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是焚燒爐透視圖。
[0028]圖3是爐體俯視圖。